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一、eda技術(shù)概述

EDA（ElectronicDesignAutomation）是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成功的電子CAD通用軟件包。主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì)工作，既IC設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。EDA技術(shù)經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段的發(fā)展。從70年代的（CAD）階段和80年代的（CAE）階段，到90年代的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）階段。EDA技術(shù)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向。它不僅為電子技術(shù)設(shè)計(jì)人員提供了“自頂向下”的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)也為教學(xué)提供了一個(gè)極為便捷的、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。電工電子類專業(yè)課程中的電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)都可以通過(guò)EDA仿真軟件，進(jìn)行電路圖的繪制、設(shè)計(jì)、仿真試驗(yàn)和分析。應(yīng)該說(shuō)將EDA仿真軟件應(yīng)用到電工、電子類專業(yè)的教學(xué)中是一種教學(xué)手段的創(chuàng)新，也是提高教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)選方法。

1.電子類課程引入EDA技術(shù)的必要性

電子線路課程是電子類專業(yè)的支柱性課程，它要求學(xué)生熟悉各種電子器件，掌握電路圖的識(shí)讀、繪制以及電路工作原理，還要學(xué)會(huì)掌握和合理運(yùn)用分析方法。EDA軟件正是提供了各種支持，恰到好處地符合這樣的教學(xué)要求。同樣，電子線路課程又是一個(gè)緊密聯(lián)系實(shí)踐的課程，EDA軟件的強(qiáng)大的仿真功能更是能把實(shí)踐帶入課堂，帶入教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中去。

2.EDA人才的需要使EDA的應(yīng)用逐步走向?qū)嵱没?/p>

EDA技術(shù)已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)的最有效的工具，是電子工程師們使用的一種基本工具。市場(chǎng)對(duì)EDA人才有著迫切的需求，熟悉EDA技術(shù)的學(xué)生將受到用人單位的歡迎。因此，將EDA技術(shù)引入高校電子類專業(yè)的課程中，是培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)用人才的需要。

3.教學(xué)方式改革的需要

在電子類課程的教學(xué)中，將一些內(nèi)容較難、圖形較多、用語(yǔ)言和文字難以表達(dá)或不易理解的抽象、復(fù)雜的變化過(guò)程，通過(guò)EDA的仿真，以波形或曲線的形式生動(dòng)直觀地演示出來(lái)，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生對(duì)所授內(nèi)容的理解，提高教學(xué)質(zhì)量，還可以節(jié)省課堂板書(shū)時(shí)間，擴(kuò)展講授內(nèi)容，獲得事半功倍的效果。此外由于EDA軟件向用戶提供了各種電子測(cè)試儀器和分析工具，應(yīng)用EDA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果。因此，在教學(xué)中引入EDA也是教學(xué)內(nèi)容與手段改革的必然趨勢(shì)。

二、EDA技術(shù)在教學(xué)中的作用

1.EDA技術(shù)在電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是電子線路教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜢柟屉娮泳€路基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能、動(dòng)手能力和分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維潛力。TinaPro這款優(yōu)秀的EDA軟件提供了上千種電子元器件和十?dāng)?shù)種儀器儀表，完全能夠虛擬各種電子實(shí)驗(yàn)，區(qū)別于應(yīng)用實(shí)體的實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)，它叫虛擬實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）學(xué)校缺少某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)可以代替硬件實(shí)驗(yàn)有些學(xué)校由于缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備，部分硬件實(shí)驗(yàn)無(wú)法展開(kāi)，就完全可以用虛擬實(shí)驗(yàn)代替。虛擬實(shí)驗(yàn)的一大特點(diǎn)就是不受實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地的條件限制，只要有計(jì)算機(jī)，有EDA軟件（如TinaPro），幾乎所有的實(shí)驗(yàn)都難不住它。（它的元器件庫(kù)無(wú)所不包，而且具有網(wǎng)上更新的功能，它的虛擬儀器也是應(yīng)有盡有，而且直觀性強(qiáng)）。

（2）同一實(shí)驗(yàn)課題，在開(kāi)展硬件實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，可以輔以虛擬實(shí)驗(yàn)硬件實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)效果上各有所長(zhǎng)，硬件實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)地位是勿庸置疑的，它使學(xué)生直接面對(duì)真實(shí)對(duì)象，進(jìn)行真實(shí)操作，獲得直接經(jīng)驗(yàn)，這是虛擬實(shí)驗(yàn)所無(wú)法作到的。而虛擬實(shí)驗(yàn)有更為優(yōu)秀的分析技術(shù)，例如在很多儀器儀表中引入指針，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更易獲得，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯，EDA軟件中又具有經(jīng)典的仿真分析方法，能輕而易舉地實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)現(xiàn)象的捕捉，也能把很長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)象展現(xiàn)于一秒，這也是實(shí)際儀器不能敵的。所以，同一個(gè)課題，開(kāi)展實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生鍛煉動(dòng)手能力，獲得直接經(jīng)驗(yàn)。開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)，有助于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得，最終有利于分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的獲得。

（3）開(kāi)展具有創(chuàng)造性的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)以前在作實(shí)驗(yàn)前，教師處于對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和學(xué)生安全的保護(hù)必先囑咐學(xué)生不準(zhǔn)動(dòng)這，不準(zhǔn)動(dòng)那，使學(xué)生做起實(shí)驗(yàn)來(lái)束手束腳，學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力得不到發(fā)揮。其實(shí)很多時(shí)候，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是有自己的獨(dú)到的想法的。如果能夠利用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，拿出有意義的課題，進(jìn)行開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，對(duì)電路進(jìn)行別出心裁的修改，對(duì)電路的分析和測(cè)試做不同的嘗試，使學(xué)生完全成為實(shí)驗(yàn)電路的剖析者和探索者，又不必?fù)?dān)心會(huì)損壞任何器件或儀器。這樣既拓展了實(shí)驗(yàn)范圍，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2.EDA在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教學(xué)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。目前課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工程應(yīng)用類題目不少，但是由于畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)較少、器件、儀器設(shè)備不足及其它原因，畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)果往往是原理性討論和分析。不能進(jìn)行實(shí)際的調(diào)試和驗(yàn)證，學(xué)生仍停留在原理分析上，而不能經(jīng)歷實(shí)際研究設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程。畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果大打折扣。我院電子系在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中引入EDA技術(shù)，對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行模擬仿真，在答辯時(shí)進(jìn)行演示，并要求學(xué)生制作樣機(jī)，樣機(jī)的印刷電路板必須用Protel軟件進(jìn)行繪制，這樣既保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，又能提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和開(kāi)發(fā)能力，不失是克服現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題的一種途徑。

另外從幾屆畢業(yè)生就業(yè)的情況分析，掌握了CAD技術(shù)和EDA技術(shù)，在就業(yè)時(shí)就表現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。我院在三年多的EDA教學(xué)實(shí)踐中取得了一些效果和體會(huì)，通過(guò)一段時(shí)間EDA教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生了解和初步掌握了最先進(jìn)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，學(xué)習(xí)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化方法和設(shè)計(jì)思想，并培養(yǎng)了他們的抽象思維能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用電子技術(shù)課程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，鍛煉了學(xué)生應(yīng)用EDA技術(shù)解決小型電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來(lái)在工作中應(yīng)用EDA技術(shù)打下初步的基礎(chǔ)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，普遍認(rèn)識(shí)到EDA技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的重要性，認(rèn)為EDA技術(shù)是一門(mén)十分有用的學(xué)科，它必將取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法而成為主要的設(shè)計(jì)手段。

EDA技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，我們把高職EDA教學(xué)的重點(diǎn)放在要求學(xué)生掌握印刷線路板設(shè)計(jì)與制作能力，掌握利用EDA技術(shù)進(jìn)行電路分析與仿真的基本技能，同時(shí)要求學(xué)生把理論課上學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到學(xué)生自己的實(shí)踐環(huán)節(jié)中去。我們通過(guò)加強(qiáng)學(xué)生上機(jī)操作訓(xùn)練和實(shí)際動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，使學(xué)生在掌握理論課所學(xué)內(nèi)容的同時(shí)獲得了實(shí)際的操作訓(xùn)練，提高了本課程的教學(xué)質(zhì)量。我院EDA教學(xué)重點(diǎn)是要求學(xué)生掌握Protel和TinaPro軟件的使用，能夠獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算機(jī)電子電路輔助設(shè)計(jì)與電路分析、仿真，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，在此基礎(chǔ)上我們還向?qū)W生介紹了其它EDA技術(shù)，如TinaPro軟件的仿真應(yīng)用和Protel最新版本軟件等，從而擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，為將來(lái)學(xué)生從事電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

EDA技術(shù)發(fā)展非常快，作為教學(xué)不可能與學(xué)生畢業(yè)所面臨的工作一模一樣。EDA教學(xué)應(yīng)立足于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)EDA技術(shù)基本方法的掌握和應(yīng)用，學(xué)生需要在今后的工作中不斷學(xué)習(xí)，對(duì)他們進(jìn)行學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)能力的培養(yǎng)更為重要。參與EDA教學(xué)的教師應(yīng)不斷通過(guò)自身的學(xué)習(xí)提高，把世界上最先進(jìn)的技術(shù)和最新的知識(shí)帶學(xué)生，起到拋磚引玉的作用。綜上所述，在當(dāng)前高校電子技術(shù)課程的教學(xué)當(dāng)中，為適應(yīng)電子技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求，引入EDA技術(shù)是十分必要的，它能加快教學(xué)手段現(xiàn)代化的進(jìn)程，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，加強(qiáng)教師對(duì)所授課程的更深層次理解，極大地促進(jìn)電子技術(shù)教學(xué)和科研水平的進(jìn)一步提高。